可变速抽水蓄能电站，最适于改善风电光伏引起的系统波动
跟着电网中可再生能源的不断增加, 其随机化和间歇性使得电网操控和操作要求愈加严格。储能技能能够用于改进风电场和太阳能电站的功率动摇, 这其中极具商业潜力的当属全功率变流器可变速抽水蓄能电站。当电网频率改变时, 体系的有功需求会大大改变; 一起当电网电压明显下跌时, 体系的无功需求会大大提高。因此, 电网期望抽水蓄能机组能够便利快速地向电网供给满足要求的有功和无功, 调理体系频率和电压, 以减轻电网毛病形成频率和电压动摇而带来的不良影响。在全功率变流器的网侧选用解耦操控, 能够独登时调理有功与无功功率的动摇。如令电网侧变流器运行在静止补偿模式, 完全能够在电网电压发作毛病时,对其供给稳定的有功和无功支持。可变速抽水蓄能对风电动摇补偿的作用很大程度上取决于这两个体系的动态时刻呼应特性。以下的分析根据风力发电波形的频谱特性和可变速抽水蓄能的频谱特性, 来标明可变速抽水蓄能技能能够有效地补偿风电动摇。
1、风电动摇和抽水蓄能体系的频谱特性
风速和风向的随机改变导致了风速的随机性和间歇性。风电场功率输出也会受到塔影、风切变和偏航误差等要素的随机影响。风由根本风、突变风、阵风和随机风四部分组成, 在不同的区域和不同的时节,风的组成具有必定的随机性。如果记载风力发电跟着时刻的改变, 就能够在不同的周期做傅里叶剖析, 从而得到风力发电动摇的频谱特性。统计数据显现, 典型的风力发电动摇频率从几分钟、一天到4~5 天不等。因为风力每天的动摇都很缓慢, 所以电网能够经过许多调理方法来调理每天的风力动摇。可是只是经过热能和其他传统手段很难调理每分钟风力的快递动摇。关于这种风力动摇, 根据全功率变流器的可变速抽水蓄能电站或许是解决方案。
可变速抽水蓄能体系包含信息处理体系、电力电子变流器、发电电动机和水泵。信息处理体系和电力电子变流器的动态呼应非常快速, 时刻常数很小, 与后两者比较能够疏忽。但是, 后两者的动态特性与体系的结构和操控方法有密切的联络, 所以难以剖析得到特定值。我们能够经过普罗尼剖析其典型的呼应曲线来获得其频谱特性。当选用有功功率动摇作为一次体系呼应, 能够经过普罗尼剖析来得到体系的频域传递函数。可变速抽水蓄能电站的频谱包含了风力动摇的带宽, 这满足风力动摇抑制对时刻呼应特性的要求。
2、可变速抽水蓄能体系的构成
规划出一套1 0 0 MW 级根据全功率变流器的可变速抽水蓄能体系, 体系的机侧和网侧由三电平PWM 变流器组成, 机侧的额外电压为1 3 . 8 k V 。体系能够灵敏有效地调理电网自身和可再生能源( 风能、太阳能等) 引起的体系功率动摇。
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